共用作战图现状与发展趋势

概述了共用作战图(COP)的概念与发展历程,较全面地描述了战区COP的建立过程,以及互操作作战图族(FIOP)中三级共用作战图的构成要素、网络结构和主要功能,最后分析了美军FIOP的发展趋势,旨在为战场态势共享与一致性研究的技术人员提供参考。

战场态势估计概念、结构与效能

明确给出了战场态势和态势估计的概念,阐明了战场态势层次的划分及其与美军三级共用作战图的关系,重点描述了战场态势与态势估计概念的历史沿革。旨在澄清态势估计领域的一些模糊概念与认识,或作为研讨的引玉之砖。

一种基于对抗效果的地面防空作战威胁估计方法

针对当前防空作战威胁估计中尚未考虑攻防对抗因素,提出了一种基于对抗效果的变权综合威胁估计方法。该方法首先依据随机服务理论建立防空作战服务对抗模型,然后将进袭目标突防概率提取为威胁因素;同时对常权综合方法进行改进,依据各威胁因素状态动态调整其对应权值,使最终综合的威胁结论更加合乎实际情况,从而提高了对作战决策的支持程度。

信息融合技术现状、概念与结构模型

本文叙述了信息融合技术的发展与应用沿革,特别是重点给出了信息融合技术及应用中的一些基本概念,对澄清某些模糊概念或不准确认识会有积极作用。本文所整理并呈现给读者的美国国防部关于信息融合的JDL滚动发展体系结构模型和关于一级(含零级)融合的功能模型,对国内从事该领域研究和应用的技术人员也会有一定的裨益。

战场感知信息质量与可信度的概念、内涵与关系模型

介绍并分析了国内外关于信息质量概念与内涵及其分层结构,提出了战场感知信息质量概念和内涵层次;研究了可信度的概念和内涵,首次提出了战场感知信息广义与狭义可信度的概念,建立了战场感知信息质量与可信度关系框架和3层元数据结构模型。

信息融合动态与发展趋势

描述了信息融合理论与技术当前研究动态,提出了第三代信息融合概念、模型、特征和功能模式,强调了人在感知观测—判断—决策—行动(OODA)环中的主导作用,为情报战博弈和按我方意图塑造战场态势以及先敌感知提供理论依据。最后介绍了当前信息融合6个挑战性问题和信息融合学科中的一些奥秘。

战场感知资源管理与信息融合

针对实验室联合理事会(JDL)信息融合2004推荐模型存在的不足,首先,将战场感知划分为资源管理与信息融合两部分;然后,描述了资源管理与信息融合之间的概念关系、功能关系与逐级控制关系,并建立了较完整的战场感知系统功能结构;最后,从资源管理和信息融合的角度对Dasarathy输入输出模型进行了解释,并指出了该模型对战场感知的指导作用。

信息融合发展沿革与技术动态

概述了信息融合的发展历程与信息融合模型分类,重点分析了美国国防部实验室联合理事会(JDL)数据融合过程模型的演变过程及其各阶段特点。最后,给出了信息融合领域的当前技术发展动态。

基于运动目标状态的航迹质量分级体系构建方法

分析了美军Link16终端联合战术信息分发系统(JTIDS)中的目标航迹质量分级标准,阐述了基于运动目标状态信息的航迹质量分级体系相关概念,构建了基于置信度的多维误差半径和有序样本聚类的数学模型。最后,给出了运动目标航迹质量分级体系的构建方法、步骤和应用案例,从而为构建符合装备体系的空中、海上和地面运动目标航迹质量体系提供理论和方法支撑。

Context概念与内涵及其在信息融合中的应用

阐述了Context的基本概念及其在人类认识世界中的作用,建立了Context敏感周期环,介绍了Context在知识获取中的作用。同时描述了人类认识阶段的划分及Context在各阶段的作用。最后阐述了信息融合与人类认识相对照的诸阶段中,Context的具体内涵和外延作用。

机动目标的模糊自适应跟踪算法

在当前统计模型的基础上,提出了一种基于当前统计模型(CS)的模糊自适应算法(CSFA)。该算法使用了模糊推理技术,使系统状态噪声方差随着机动特性能够自适应调整,提高了系统在目标作非机动或者弱机动时的跟踪精度以及在强机动时的快速响应能力。蒙特卡罗仿真结果表明了该算法的有效性。

D-S证据理论中冲突证据的合成方法

针对高度冲突证据的合成问题,分析了D-S合成方法及其改进方法的不足,提出了一种新的改进方法。新方法仍利用D-S合成公式,但针对该公式要求参与合成的各证据需具有相同重要程度的要求,考虑到融合系统中各证据的重要程度可能不同,直接利用公式合成可能得到与实际相悖的结论,因而引入证据权的概念,给出了证据权的具体算法,通过证据权对已有的基本可信度分配函数进行修正得到了重要性相同的新的证据的基本可信度分配模型。最后通过算例比较表明新方法的合成结果更为理想。

态势估计——概念、内容与方法

介绍了数据融合概念。完整地提出了战场态势估计的概念、应包含的内容、态势元素的分类以及态势估计的处理过程,描述了态势要素与态势估计的相互关系,并建立了态势估计处理5项功能与信息流程,描述了功能之间的相互关系。介绍了实现态势估计的方法和技术,并分析了其适用类型及其优缺点。

电子干扰对低可观测飞行器飞行路径规划的影响

为了提高巡航导弹的低空突防能力,在分析电子干扰对雷达网威胁区域的影响后认为:在多重干扰条件下,雷达探测空间会顺着干扰方向产生内凹和偏移,因此,建立了新的雷达探测空间模型。采用空间对象间拓扑关系推理方法建立了飞行器飞行路径规划目标函数中雷达威胁指数模型,然后改进了飞行器飞行路径规划模型,并在此基础上进行了巡航导弹飞行路径规划的软件仿真。仿真结果表明:考虑电子干扰对雷达威胁区域的影响情况下规划的飞行路径能够回避雷达威胁,有效提高飞行器低空突防能力。

多传感器多目标跟踪的JPDA算法

传统的联合概率数据关联算法(JPDA)是在密集杂波环境下的一种良好的多目标跟踪算法,但它是针对单传感器对多目标跟踪的情况下使用,不能直接用于多传感器对多目标的跟踪。针对这一问题,文中提出了一种适用于多传感器多目标跟踪的JPDA算法,它以极大似然估计完成对来自多传感器的测量集合进行同源最优分划,然后采用JPDA方法对多目标进行跟踪。经过理论分析和仿真试验,证明了该方法能有效地进行多传感器多目标的跟踪,且具有算法简单、跟踪精度高、附加的计算量小等优点。

一种基于变权理论的空中目标威胁估计方法

针对在威胁估计中使用较普遍的多因素常权综合法出现的问题,提出了一种基于变权理论的空中目标威胁估计方法。首先研究了因素取值变化对威胁结论的影响效果,然后根据各因素的变化形态动态调整其对应权值。在保证状态变权函数构造合理的情况下,可以有效减少不合理结果数目。实例分析表明,采用变权方法得到的结果比常权的合理。

一种新的机动目标跟踪的多模型算法

设计了一种仅仅使用两个模型实现对机动目标精确跟踪的多模型算法,采用了含有法向和切向加速度的加速度均值自适应的当前统计模型和扩展后的常速模型进行交互。该算法不受目标转弯率大小和变化的限制,对目标运动模式的未知参数变化的适应性较强。仿真结果表明,该算法对目标的跟踪精度明显优于传统的使用3个以上模型交互的IMM-CV/CT算法。由于本算法能够估计出目标的法向和切向加速度,进行适当的模型集设计后,可以实现对复杂、快速机动目标的全过程跟踪,具有可扩展性的应用前景。

一种高实时性粒子滤波重采样算法

重采样是解决粒子滤波退化问题的主要方法。传统的重采样算法,如系统重采样、残差重采样,以及Bolic等提出的"残差系统重采样"算法,均存在运算时间较长、占用存储空间较大等问题。而时效性是制约粒子滤波方法实用性的瓶颈。对粒子滤波的基本原理进行了论述;提出了一种高实时性粒子滤波重采样算法——"简单重采样算法",通过仿真实验与分析,该算法在状态估计精度上与其它重采样算法相当,但却具有计算量小、速度快、实时性强等优点,适于硬件实现。

面向服务的作战辅助决策系统体系架构研究

基于面向服务的体系架构(SOA)的思想,设计了面向服务的指挥控制系统作战辅助决策系统的体系架构,从作战辅助决策过程服务化描述、服务运行管理、作战辅助计算建模、协同作战任务规划和作战过程实时监管等5个方面分析了面向服务的作战辅助决策需要解决的关键技术,为今后研制具有智能辅助决策功能的作战指挥控制系统提供技术参考。

一种基于证据理论和条件规则的目标识别方法

针对多源信息融合识别目标属性的问题,提出了一种将先验条件规则应用于多传感器目标识别方法。该方法根据证据理论(D-S theory)和可传递信任模型(TBM)中证据所对应的信度传递规则,将不同辨识框架之间的条件规则映射成辨识框架的改变,并通过计算pignistic概率,得到利于决策的单命题结论。在此基础上,总结了多传感器融合识别目标的基本步骤,仿真结果说明了方法的有效性。